《高一物理期末综合复习（特训专题+提升模拟）》专题16 瞬时加速度 有关牛顿第二定律的动态分析问题（解析版）

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高一物理期末综合复习（特训专题+提升模拟）
专题 16 瞬时加速度 有关牛顿第二定律的动态分析问题
1．如图所示，在动摩擦因数 μ=0.2 的水平面上有一个质量 m =1kg 的小球，小球左侧连接一水平轻弹簧，
弹簧左端固定在墙上，右侧连接一与竖直方向成 θ= 45°角的不可伸长的轻绳，轻绳另一端固定在天花板上，
此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间（g取10 m/s2），下列说法
中正确的是（　　）
A．小球仍然处于静止状态
B．小球立即向左加速，且加速度的大小 a = 8m/s2
C．小球立即向左加速，且加速度的大小 a = 10m/s2
D．若剪断的是弹簧，则剪断瞬间小球加速度的大小 a = 10m/s2
【答案】B
【详解】ABC．在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，
弹簧的弹力 剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为 10N，小球此时受重力、支持
力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用．由于最大静摩擦 可知小球向左加速运动，根据牛顿
第二定律得小球的加速度为 合力方向向左，所以向左运动，故 B正确，故 AC
错误；
D．剪断弹簧的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，此时小球所受的合力为零，则小球的加速度为零，故 D
错误；故选 B。
2．如图，用一细绳将条形磁铁 A竖直挂起来，A的下端吸起一小铁块 B。A、B质量相等并处于静止状态。
现将细绳烧断，不计空气阻力，在 A、B同时下落的过程中（　　）
A．小铁块 B的加速度为零 B．磁铁 A的加速度为 2g
C．A、B之间弹力为零 D．A、B整体处于完全失重状态
【答案】D
【详解】AB．细绳烧断后，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到 加速度大
小为 方向竖直向下，故 A、B错误。
C．由于条形磁铁 A对B有向上的吸引力，则 A对B一定有向下有弹力，大小等于磁铁的引力，故 C错误。
D．细绳烧断后，A、B同时下落，不计空气阻力，重力加速度为 g，属于完全失重状态，故 D正确。故选
D。
3．如图所示，质量为 3kg 的物体 A静止在竖直的轻弹簧上面，质量为 2kg 的物体 B用细线悬挂，A、B间相
互接触但无压力。取 g=10m/s2。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（　　）
A．B对A的压力大小为 10N
B．弹簧弹力大小为 20N
C．B的加速度大小为 4m/s2
D．A的加速度为零
【答案】C
【详解】AC．剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力 F=mAg=30N 剪断细线的瞬间，对整体分析，整
体加速度 隔离对 B分析，有 解得 根
据牛顿第三定律可知，B对A的压力大小为 12N，故 A错误，C正确；
B．细线剪断瞬间弹簧还没有来得及恢复形变，弹力大小不变，即为 30N，故 B错误；
D、细线剪断瞬间，整体的加速度相同，均为 4m/s2，故 D错误。故选 C。
4．如图所示，质量为 m的小球用轻弹簧 AC 和轻绳 BC 系住，小球静止时，轻弹簧 AC 水平，轻绳 BC 与竖
直方向的夹角为 ，重力加速度大小为 g。下列说法中正确的是（　　）
A．在弹簧 AC 被突然剪断的瞬间，小球的加速度水平向右
B．在弹簧 AC 被突然剪断的瞬间，轻绳 BC 的拉力突变为 0
C．在轻绳 BC 被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为
D．在轻绳 BC 被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为 g
【答案】C
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